磷酸焦磷酸鐵鈉是一種聚陰離子型化合物,通常呈現為白色或黃白色粉末,無臭無味,不溶于水,溶于鹽酸,在空氣中比較穩定。其具有較好的低溫性能、倍率性能和安全性能。
磷酸焦磷酸鐵鈉常見應用
食品行業:作為鐵鹽強化劑,可用于面粉、谷物和食鹽等顏色較淺的食品中,能夠有效增加食品中的鐵含量,預防缺鐵性貧血。
醫藥行業:可作為鐵補充劑用于治療缺鐵性貧血,也可作為藥物中的輔料,起到穩定、調色或調節 pH 值等作用。
新能源行業:作為鈉離子電池正極材料,具有較好的低溫性能、倍率性能和安全性能,在動力汽車、儲能領域有廣泛的應用前景。
那艾儀器噴霧干燥機制備磷酸焦磷酸鐵鈉的案例
原料準備:以 FePO 4 、十水磷酸三鈉和檸檬酸為原料,將它們按一定比例溶解在去離子水中,形成混合溶液。 預處理:溶液混合后導入砂磨機粉碎 3 小時,使原料充分細化和混合,得到均勻的懸濁液。然后加入氧化石墨烯(rGO),通過超聲分散使其與懸濁液充分混合。
噴霧干燥:將上述混合液送入噴霧干燥機,在適當的工藝條件下進行噴霧干燥,得到前驅體粉末。熱空氣為干燥介質,液滴在與熱空氣接觸過程中,水分迅速蒸發,形成干燥的粉末狀前驅體。 煅燒處理:將前驅體粉末置于 Ar 氣氛中,在 500℃下煅燒 10 小時,使前驅體發生晶化和結構調整,最終得到 Na 3 Fe 2 (PO 4 )P 2 O 7 /rGO 復合材料。
案例二 原料選擇與混合:選取合適的鈉源、鐵源、磷源,按摩爾比 (3 - 5):(2.5 - 3.5):(3 - 5) 溶解在水中,并加入還原劑,還原劑與鐵源的摩爾比為 (0.5 - 2):(0.5 - 2),經過熱解濃縮得到過飽和離子溶液。
噴霧干燥制備微晶:將過飽和離子溶液送入噴霧干燥機,通過控制噴霧干燥的速度和溫度,使得原材料在噴霧干燥機腔體內直接一步反應生成磷酸焦磷酸鐵鈉微晶。噴霧干燥進料時間為 0.5 - 24 小時,干燥溫度為 120 - 400℃。 母液回收利用:干燥流出的液體可補充至過飽和離子溶液中回收利用,保持過飽和離子溶液中鈉源、鐵源、磷源摩爾比不變,進一步節約成本。
案例三 前驅體制備:向磷酸亞鐵溶液中加入可溶性摻雜金屬鹽溶液和表面活性劑,在 60 - 80℃條件下,于 40 - 80 分鐘內滴加雙氧水溶液和氫氟酸溶液,滴加完畢后在 85 - 98℃反應 2 - 5 小時,經洗滌、煅燒得到片狀復合前驅體。
噴霧干燥與后處理:將片狀復合前驅體、鈉源、磷源、碳源溶于水中,經砂磨后進行噴霧干燥,再經過熱處理得到改性磷酸焦磷酸鐵鈉復合材料。通過在前驅體合成期間進行元素摻雜以及材料改性,優化了晶相、減少了雜相,提高了材料的能量密度、導電性以及其他理化性能,并降低了其吸水性。